تأثیر حمل کوله‌پشتی بر متغیرهای نیروی عکس‌العمل زمین در وزن و شیب‌های مختلف در دانش‌آموزان 10 تا 12 ساله ساکن شهر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی اصیل

نویسندگان
فاطمه احمدی گودینی 1
مهدی خالقی تازجی 2
امیر لطافت‌کار 2
1 کارشناس ارشد، گروه بیومکانیک و آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 استادیار، گروه بیومکانیک و آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
10.22122/jrrs.v16i0.3487
چکیده
مقدمه: کودکان دبستانی مجبور هستند هر روز کوله‌پشتی خود را در مسیرهایی با ویژگی‌ها و شیب‌های مختلف حمل کنند. با این حال، دانش موجود درباره اثرات آن بر بیومکانیک راه رفتن بسیار محدود است. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تأثیر حمل کوله‌پشتی در وزن و شیب‌های مختلف بر کینتیک راه رفتن دانش‌آموزان دبستانی بود.مواد و روش‌ها: 18 پسر دبستانی 10 تا 12 ساله ساکن شهر تهران، هفت مرحله راه رفتن روی تردمیل شامل سه تکلیف در سطح صاف (بدون کوله و با کوله‌پشتی 10 و 15 درصد وزن بدن به عنوان گروه شاهد)، دو تکلیف در شیب 15 درصد مثبت و دو تکلیف در شیب 15 درصد منفی را اجرا نمودند. مقادیر مربوط به متغیرهای نیروی عکس‌العمل عمودی (پیک اول، پیک دوم، نرخ بارگذاری، نرخ پوش‌آف و زمان رسیدن به پیک) در حین راه رفتن روی تردمیل استخراج گردید.یافته‌ها: نتایج آزمون ANOVA نشان داد که شیب تأثیر معنی‌داری بر متغیرهای پیک اول و دوم، نرخ بارگذاری، نرخ پوش‌آف و زمان رسیدن به پیک حین راه رفتن داشت (001/0 = P)؛ در حالی که اثر وزن کوله‌پشتی بر این متغیرها معنی‌دار نبود.نتیجه‌گیری: حمل کوله‌پشتی در سرپایینی اثرات بیشتری بر سیستم حرکتی کودکان دارد. بنابراین، به نظر می‌رسد استراتژی کنترل حرکتی متفاوتی داشته باشد. تعدیل و اصلاح شیوه‌های حمل بار (کوله) می‌تواند از راهکارهای پیش‌رو برای کاهش اثرات منفی فشار بر سیستم اسکلتی- عضلانی کودکان باشد.
کلیدواژه‌ها
کوله‌پشتی
راه رفتن
نیروی عکس‌العمل زمین
شیب زمین
دانش‌آموزان
  1. Daneshmandi H, Hoseini SH. A study of backpack carriage in iranian male students. Studies in Sport Medicine 2012; 3(10): 13-32. [In Persian].
  2. Birrell SA, Haslam RA. The effect of load distribution within military load carriage systems on the kinetics of human gait. Appl Ergon 2010; 41(4): 585-90.
  3. Birrell SA, Hooper RH, Haslam RA. The effect of military load carriage on ground reaction forces. Gait Posture 2007; 26(4): 611-4.
  4. Mosaad DM, Abdel-Aziem AA. Backpack carriage effect on head posture and ground reaction forces in school children. Work 2015; 52(1): 203-9.
  5. Dames KD, Smith JD. Effects of load carriage and footwear on spatiotemporal parameters, kinematics, and metabolic cost of walking. Gait Posture 2015; 42(2): 122-6.
  6. Chow DH, Kwok ML, Au-Yang AC, Holmes AD, Cheng JC, Yao FY, et al. The effect of backpack load on the gait of normal adolescent girls. Ergonomics 2005; 48(6): 642-56.
  7. Cottalorda J, Rahmani A, Diop M, Gautheron V, Ebermeyer E, Belli A. Influence of school bag carrying on gait kinetics. J Pediatr Orthop B 2003; 12(6): 357-64.
  8. Kellis E, Arampatzi F. Effects of sex and mode of carrying schoolbags on ground reaction forces and temporal characteristics of gait. J Pediatr Orthop B 2009; 18(5): 275-82.
  9. Kinoshita H. Effects of different loads and carrying systems on selected biomechanical parameters describing walking gait. Ergonomics 1985; 28(9): 1347-62.
  10. Liew B, Morris S, Netto K. The effect of backpack carriage on the biomechanics of walking: A systematic review and preliminary meta-analysis. J Appl Biomech 2016; 32(6): 614-29.
  11. Beurskens R, Muehlbauer T, Grabow L, Kliegl R, Granacher U. Effects of backpack carriage on dual-task performance in children during standing and walking. J Mot Behav 2016; 48(6): 500-8.
  12. Singh T, Koh M. Effects of backpack load position on spatiotemporal parameters and trunk forward lean. Gait Posture 2009; 29(1): 49-53.
  13. Orantes-Gonzalez E, Heredia-Jimenez J, Beneck GJ. Children require less gait kinematic adaptations to pull a trolley than to carry a backpack. Gait Posture 2017; 52: 189-93.
  14. Connolly BH, Cook B, Hunter S, Laughter M, Mills A, Nordtvedt N, et al. Effects of backpack carriage on gait parameters in children. Pediatr Phys Ther 2008; 20(4): 347-55.
  15. Leroux A, Fung J, Barbeau H. Postural adaptation to walking on inclined surfaces: I. Normal strategies. Gait Posture 2002; 15(1): 64-74.
  16. McIntosh AS, Beatty KT, Dwan LN, Vickers DR. Gait dynamics on an inclined walkway. J Biomech 2006; 39(13): 2491-502.
  17. Kuster M, Sakurai S, Wood GA. Kinematic and kinetic comparison of downhill and level walking. Clin Biomech (Bristol, Avon) 1995; 10(2): 79-84.
  18. Lay AN, Hass CJ, Gregor RJ. The effects of sloped surfaces on locomotion: A kinematic and kinetic analysis. J Biomech 2006; 39(9): 1621-8.
  19. Franz JR, Lyddon NE, Kram R. Mechanical work performed by the individual legs during uphill and downhill walking. J Biomech 2012; 45(2): 257-62.
  20. Tulchin K, Orendurff M, Karol L. The effects of surface slope on multi-segment foot kinematics in healthy adults. Gait Posture 2010; 32(4): 446-50.
  21. Hong SW, Leu TH, Li JD, Wang TM, Ho WP, Lu TW. Influence of inclination angles on intra- and inter-limb load-sharing during uphill walking. Gait Posture 2014; 39(1): 29-34.
  22. Lee J, Yoon YJ, Shin CS. The effect of backpack load carriage on the kinetics and kinematics of ankle and knee joints during uphill walking. J Appl Biomech 2017; 33(6): 397-405.
  23. da Rosa RG, Gomenuka NA, Oliveira HB, Peyre-Tartaruga LA. Inclined weight-loaded walking at different speeds: pelvis-shoulder coordination, trunk movements and cost of transport. J Mot Behav 2018; 50(1): 73-9.
  24. Hinde K, Lloyd R, Low C, Cooke C. The effect of temperature, gradient, and load carriage on oxygen consumption, posture, and gait characteristics. Eur J Appl Physiol 2017; 117(3): 417-30.
  25. Brackley HM, Stevenson JM. Are children's backpack weight limits enough? A critical review of the relevant literature. Spine (Phila Pa 1976) 2004; 29(19): 2184-90.
  26. Abdullah AM, McDonald R, Jaberzadeh S. The effectsof backpack load and placement on postural deviation in healthy students: A systematic review. Int J Eng Res Appl 2012; 2(6): 466-81.
  27. Janakiraman B, Ravichandran H, Demeke S, Fasika S. Reported influences of backpack loads on postural deviation among school children: A systematic review. J Educ Health Promot 2017; 6: 41.
  28. Stansfield BW, Hillman SJ, Hazlewood ME, Lawson AM, Mann AM, Loudon IR, et al. Normalisation of gait data in children. Gait Posture 2003; 17(1): 81-7.
  29. Dahl KD, Wang H, Popp JK, Dickin DC. Load distribution and postural changes in young adults when wearing a traditional backpack versus the BackTpack. Gait Posture 2016; 45: 90-6.
  30. Sinitski EH, Herbert-Copley AG, Lemaire ED, Doyle SS, Besemann M, Dudek NL. Center of pressure and total force analyses for amputees walking with a backpack load over four surfaces. Appl Ergon 2016; 52: 169-76.